Cómo funcionará el Internet de las cosas bajo el agua

Más de dos tercios de la superficie de nuestro planeta están cubiertas por agua. Desempeña un papel importante en nuestra existencia económica, incluso en las principales verticales como el petróleo y el gas, la navegación y el turismo.

A medida que prolifera el Internet de las cosas, surgen preguntas sobre cómo se comportará bajo el agua, dado que las ondas de radio se degradan a distancia en el agua de mar, y la comunicación acústica submarina (que, en realidad, funciona bien) se escucha fácilmente y no es sigilosa.

Para hacer que el Internet submarino de las cosas suceda, la respuesta está en la luz, según sostienen algunos. Así, los investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah (KAUST) en Thuwal, Arabia Saudita, proponen comunicaciones ópticas submarinas. Es más, ya están investigando las configuraciones de información simultánea de ondas de luz y transferencia de energía (SLIPT) utilizadas para transmitir energía y datos a los dispositivos electrónicos submarinos. Recientemente, los investigadores anunciaron un experimento innovador en el que pudieron lograr una transmisión submarina bidireccional de datos y energía a más de 1,5 metros entre un sensor equipado con un panel solar y un receptor.

El sistema SLIPT será una solución a la que recurrir con más frecuencia que los cables ensartados. Y en el caso de las inspecciones de equipos subacuáticos humanos, por ejemplo, será menos propenso a errores que las señales manuales, y también a la confusión audible que los comunicadores de voz por ultrasonido. Sorprendentemente, hasta el día de hoy, las señales de mano siguen siendo una forma común de comunicación entre buzos.

"SLIPT puede ayudar a cargar los dispositivos en lugares inaccesibles donde la alimentación continua es costosa o no es posible", explica José Filho, estudiante de doctorado en KAUST. Filho, que ha estado involucrado en el desarrollo del proyecto láser, prevé que los barcos o embarcaciones en la superficie del agua transmitan comunicaciones ópticas a los vehículos submarinos o a los sensores de IO en el fondo del océano. Los láseres se comunicarían y alimentarían simultáneamente a los robots y dispositivos submarinos. Los datos de retorno se transmiten a la nave de superficie, que luego se comunica con las bases terrestres o centros de datos a través de RF (radio).

Las boyas de superficie —o incluso los vehículos aéreos no tripulados (drones) que vuelan muy por encima de las olas turbulentas— podrían utilizarse para inyectar energía a la superficie del lecho marino y, al mismo tiempo, recibir datos, según creen los investigadores.

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Desde aquella escuela explican que todavía hay mucho desarrollo que debe realizarse antes de que el SLIPT esté operativo, pero ve potencial. "La comunicación óptica submarina proporciona un enorme ancho de banda y es útil para transmitir información de forma fiable a lo largo de varios metros", explica en el artículo su coautor, Abderramán Trichili.

KAUST, ubicada en la costa del Mar Rojo, ha estada involucrado en esta área de exploración técnica durante algunos años. Participó en el desarrollo de algunas de las primeras comunicaciones de datos submarinos que batieron récords. En 2015 realizó una transmisión de 4,8 gigabits por segundo, 16-QAM-OFDM con un láser de 450 nanómetros. La OFDM, o Multiplexación por División de Frecuencias Ortogonales, divide los flujos de datos individuales en múltiples canales para reducir las interferencias.

Curiosamente, los mares y océanos son cada vez más importantes para los centros de datos. Grandes franjas de la población mundial se encuentran en o cerca de las costas, en lugar de tierra adentro, y estamos viendo un cambio hacia la computación de estilo de borde que posiciona los recursos más cerca de las fuentes de datos. También hay una necesidad de computar el enfriamiento, que el agua del océano puede proporcionar. Incluso la energía de las olas como método para alimentar los servidores significa que el mar y los datos se están entrelazando.

Sin ir más lejos, Microsoft lanzó un centro de datos submarino de enfriamiento de agua a 117 pies bajo la superficie del agua en 2018. Además, los cables del tamaño de una manguera de jardín transportan casi todo el tráfico global y público de Internet bajo el agua, a través de los océanos y entre los continentes. No se hace a través de satélite, como muchos imaginan.

Por lo tanto, esta no es una sinergia nueva. Aparte de los impulsores de la vigilancia ecológica, una de las razones más probables e importantes por las que la informática basada en el océano está siendo explorada con ahínco es que no hay ningún alquiler pagadero o propiedad jurisdiccional en alta mar.